选修3第二章第二节（1）

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1、新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节分子的立体结构分子的立体结构（第一课时）（第一课时）复复 习习 回回 顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式 “头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式 “肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称 1. 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间分子的空间结构却不同：结构却不同：直线形直线形V形形2. 同为四原子分子，同为四原子

2、分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同：间结构也不同：三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形3 3、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH4 4、其它：、其它：C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子 分子世界如此形形色色，异彩纷呈，分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。美不胜收，常使人流连忘返。 那么分子结构又是怎么测定的呢那么分子结构又是怎么测定的呢早年的科学家主要靠对物质的早年的科学家主要靠对物质的宏观性质宏观性质进行系

3、统总结得进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，定分子结构的现代仪器，红外光谱红外光谱就是其中的一种。就是其中的一种。分子中的原子分子中的原子不是不是固定不动的，而是不断地固定不动的，而是不断地振动振动着的。着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置平衡位置时时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到

4、图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？（指导阅读（指导阅读P37P37）测分子体结构：红外光谱仪测分子体结构：红外光谱仪吸收峰吸收峰分析。分析。 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结分子的空间结构却不同，什么原因？构却不同，什么原因？直线形直线形V形形 同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与

5、与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形1、内容：、内容：中心原子价电子层电子对（包括中心原子价电子层电子对（包括 电子对和电子对和 的孤对电子对）的孤对电子对）的互相的互相 作用，使分子的几何构型总是采作用，使分子的几何构型总是采取电子对相互取电子对相互 的那种构型，即分子的那种构型，即分子尽可能采取对称的空间构型尽可能采取对称的空间构型。（VSEPR模型）模型）成键成键未成键未成键排斥排斥排斥最小排斥最小二、价层电子对互斥模型二、价层电子对互斥模型友情提醒友情提醒价层电子对价层电子对相互排斥作用的大小，决定于电相互

6、排斥作用的大小，决定于电子对之间的夹角和电子对的成键情况。子对之间的夹角和电子对的成键情况。一般规律：一般规律： 电子对之间的夹角越小，排斥力越大；电子对之间的夹角越小，排斥力越大； 成键电子对受两个原子核的吸引，电子云比较成键电子对受两个原子核的吸引，电子云比较紧缩；孤对电子对只受中心原子的吸引，电子云较紧缩；孤对电子对只受中心原子的吸引，电子云较“肥大肥大”，对邻近电子对的斥力较大。，对邻近电子对的斥力较大。电子对之间斥电子对之间斥力大小的顺序：力大小的顺序：孤对电子对孤对电子对孤对电子对孤对电子孤对电子对孤对电子对对成键电子对成键电子对成键电子对成键电子对成键电子对。成键电子对。 三键、

7、双键比单键包含的电子数目多，所以其斥三键、双键比单键包含的电子数目多，所以其斥力大小顺序为：力大小顺序为：三键双键单键三键双键单键中心原子上的孤电子对数的确定方法：中心原子上的孤电子对数的确定方法：中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）a为中心原子的价电子数，为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合为与中心原子结合的原子数，的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。受的电子数。对于阳离子来说，对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数为中心原子的价电子数减去离子的电荷数。减去离子的电荷数。对于阴离子来说，对于阴离子来说，a为中心原

8、子的价电子数为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。加上离子的电荷数。2、价层电子对互斥模型把分子分成两类：、价层电子对互斥模型把分子分成两类：（1 1）中心原子上的价电子都用于成键）中心原子上的价电子都用于成键 在这类分子中，由于价层电子对之间在这类分子中，由于价层电子对之间的的相互排斥相互排斥作用，它们趋向于作用，它们趋向于尽可能的尽可能的相互远离相互远离，成键原子的几何构型总是采，成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最小的那种结构。它们的取电子对排斥最小的那种结构。它们的立体结构可用立体结构可用中心原子周围的原子数来中心原子周围的原子数来预测。预测。ABnABn立体结构立体结构结构模型结构

9、模型范例范例n = 2直线形直线形CO2、BeCl2n = 3平面三平面三角形角形CH2O、BF3n = 4正四面正四面体形体形CH4、CCl4（2 2）中心原子上有孤对电子的分子）中心原子上有孤对电子的分子 对于这类分子，首先对于这类分子，首先建立建立四面体模型四面体模型，每个，每个键占据一个方向（多重键占据一个方向（多重键只占据一个方向），键只占据一个方向），孤对电子也要占据中心孤对电子也要占据中心原子周围的空间原子周围的空间，并参，并参与互相排斥与互相排斥代表代表物物中心原中心原子结合子结合的原子的原子数数孤对电孤对电子的对子的对数数分子分子类型类型空间构型空间构型中心原中心原子无孤子无

10、孤对电子对电子CO220AB2CH2O30AB3CH440AB4中心原中心原子有孤子有孤对电子对电子H2O22AB2NH331AB3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角锥形三角锥形小结小结:价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型思考与交流思考与交流（课本（课本p38）1.以以S和和P为例，说明如何根据主族元素在周为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数。期表中的位置确定它的价电子数。2.以以N和和Cl为例，说明如何根据主族元素在周为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数。期表中的位置确定它最多能接受的电子数。价层电子对互斥模型价

11、层电子对互斥模型(VSEPR模型模型)是一是一种可以用来预测分子立体结构的理论模型种可以用来预测分子立体结构的理论模型. 由价层电子对的相互排斥，得到含有由价层电子对的相互排斥，得到含有孤电子对的孤电子对的VSEPR模型，然后去模型，然后去VSEPR模型中的原子上的孤电子对，便得到分子模型中的原子上的孤电子对，便得到分子的分子立体结构的分子立体结构化学式化学式 结构式结构式 含孤对电子含孤对电子的的VSEPRVSEPR模型模型分子的立体分子的立体结构模型结构模型立体立体结构结构H2ONH3HHO： ：V形形HHNH三角三角锥形锥形 项目分子式ABn型分子( n值)VSEPR模型价层电子对的空间

12、构型分子的立体结构模型分子的空间构型CO2H2O NH3CH2OCH4直线形直线形四面体四面体正四面体正四面体直线形直线形形形三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形正四面体正四面体四面体四面体平面三角形平面三角形22334中心原子所含孤对电子对数 02100结合上述信息完成课本结合上述信息完成课本P39的思考与交流的思考与交流总共3对成键电子对-3孤对电子-0平面三角形120BF3普通分子形状BBAB应用反馈应用反馈:化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结合的原子中心原子结合的原子数数空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+012010

13、0022233444直线形直线形 V 形形V 型型平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体SO4204正四面体正四面体1、下列物质中，分子的立体结构与、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是水分子相似的是 （ ）A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4B2、下列分子的立体结构，其中属于、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是直线型分子的是 （ ）A、H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4BC 2. 用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型： BeCl2 SCl2 SO32 PF3 直线形V形平面三角形三角锥形三角锥形 3. BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是 ，NF3的中心原子是 ；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是 。BNNF3分子中N原子的价层电子数为（5+3）/2=4，N原子采用sp3杂化，3个价电子与F原子形成共价键，还有一对为成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形。 4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ） A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2OCD